1、52实验十 集电极调幅实验一、实验目的1. 掌握用晶体三极管进行集电极调幅的原理和方法。2. 研究已调波与调制信号及载波信号的关系。3. 掌握调幅系数测量与计算的方法。二、实验内容1. 丙类功放工作状态与集电级调幅的关系。2. 观察调幅波，观察改变调幅度输出波形变化并计算调幅度。三、实验原理与实验电路1. 集电极调幅的工作原理集电极调幅就是用调制信号来改变高频功率放大器的集电极直流电源电压，以实现调幅。它的基本电路如图 10-1 所示。由图可知，低频调制信号与直tVcos流电源 VCC 相串联，因此放大器的有效集电极电源电压等于上述两个电压之和，它随调制信号波形而变化。因此，集电极的回路输出高
2、频电压振幅将随调制信号的波形而变化。于是得到调幅波输出。图 10-2（a）为 Ic1m、I CO 随 VCC 而变化的曲线。由于 ，CODIVP， ，因而可以从已知的 ICO,Ic1m 得出21210mcPcRI0PDCPD、P 0、P C 随 VCC 变化的曲线，如图 10-2(b)所示。由图可以看出，在欠压区，V CC 对 Ic1m 与 P0 的影响很小。但集电极调幅作用时通过改变 VCC 来改变tVbm0cosBVCtVcos调幅波 输 出图 1 0 - 1 集电极 调幅的 基本过 程53Ic1m 与 P0 才能实现的。因此，在欠压区不能获得有效的调幅作用，必须工作在过压区，才能产生有效
3、的调幅作用。O V c c过 压状态 欠压状态O V c c过 压状态 欠压状态（a ） （b ）图1 0 - 2 V c c 对工作 状态的 影响I c 1 mI c oP DP oP c集电极调幅的集电极效率高，晶体管获得充分的应用，这是它的主要优点。其缺点是已调波的边频带功率 P(0) 由调制信号供给，因而需要大功率的调制信号源。2. 实验电路实验电路图如图 10-3 所示（见 P.55）Q3 和 T6、C 13 组成甲类功放，高频信号从 J3 输入；Q 4、T 4、C 15 组成丙类高频功放，由 R16、R 17 提供基极负偏压，调整 R16 可改变，丙类功放的电压增益，R 18R21
4、 为丙放的负载。音频信号从 J5 输入，经集成运放 LM386 放大之后通过变压器 T5 感应到次级，该音频电压 与电源电压 VCC 串联，构成 Q4 管的等效电源电)(tv压 VCC(t)=VCC+ ，在调制过程中 VCC（t）随调制信号 的变化而)(tv变化。如果要求集电极输出回路产生随调制信号 规律变化的调幅电)(t压，则应要求集电极电流的基波分量 Icm1、集电报输出电压 随tc而变化。由振荡功放的理论可知，应使 Q4 放大器在 Vcc(t)的变化范)(tv围内工作在过压区，此时输出信号的振幅值就等于电源供电电压 VCC(t);如果输出回路调谐在载波角频率 o上，则输出信号为： ttV
5、ttVt CC 000cos)(cs)()( 从而实现了高电平调幅。54判断功放的三种工作状态的方法：临界状态 VCCVcm= VCES欠压状态 VCCVcmVCES过压状态 VCCVcmVCES式中，V cm 为各集电极输出电压的幅度，V CES 为晶体管饱和压降。调幅度 ma= (单音调制）minx四、实验步骤1. 从 J3 处输入频率为 fo 10.7MHz(峰- 峰值为 200mV)的高频信号（在 TH3 处观察） ，首先调节 T6 使 TP6 处波形最大，再调谐 T4 使谐振回路 T4、 C15 谐振。2. 从 J5 处输入 1kHz（峰- 峰值 50mV）音频信号（在 TH8 处观
6、察） ，将拨码开关 S1 的 1 拨上，从 TH5 处观察输出波形。3. 使 Q4 管分别处于欠压状态（ S1 的 1 拨上）和过压状态（S1 的 4拨上） ，在 TH5 处接示波器，观察调幅波形，并计算调幅度。4. 改变音频信号的输入电压，观察调幅波变化。五、实验报告要求1. 记录实验模块序号2. 分析集电极调幅为何要选择在过压状态3. 分析调幅度与音频信号振幅的关系六、实验仪器1. 高频实验箱 1 台2. 双踪示波器 1 台3. 万用表 1 块4. 高频毫伏表 1 块52+12J4J3Q33DG12Q43DG12R14 1.5KR15 100R16 18 R17 18R18 100R19 330R20 820C11104C15?C14104C20104C19104C12 104RA3 10KR13 100L3 22uHC16104C17104 E5 22uf/16V1234876 5U1 LM386E6 10uf/16VE7 10uf/16VJ5+5TH8TH6TP5TP4TH5TH4TP7TP6TH3R22 150R211.5KJ612348765S1W1 510T4T5T6C13 ?+5R12 200图10-3集电极调幅
